The course is taught in English.
Il corso si propone di esporre le leggi fondamentali che regolano il comportamento dei circuiti elettrici a parametri concentrati e di fornire metodi sistematici che consentano di analizzare il comportamento dei circuiti elettrici dinamici, lineari e a parametri concentrati, sia in regime generico che in regime sinusoidale. Sarà inoltre fornita un'introduzione all'analisi automatica dei circuiti per mezzo del calcolatore. Esercitazioni e laboratori completano, da un punto di vista applicativo, gli argomenti teorici trattati nelle lezioni.

Conoscenza delle leggi fondamentali che regolano i circuiti elettrici.
Conoscenza delle tecniche d’analisi di circuiti anche dinamici e di ordine elevato.
Abilità di analizzare circuiti elettrici, scegliendo in modo autonomo la tecnica d’analisi più conveniente.
Abilità ad usare, a livello elementare, un moderno programma d’analisi automatica di circuiti (Spice).

Conoscenze di fisica: potenza ed energia, elettromagnetismo di base.
Conoscenze d’analisi matematica e geometria: algebra dei numeri complessi, calcolo matriciale, sistemi di equazioni algebriche lineari, equazioni differenziali ordinarie del primo ordine, trasformata di Laplace.

- Circuiti adinamici (4 crediti). Circuiti a parametri concentrati; tensione, corrente, potenza. Direzioni di riferimento. Leggi di Kirchhoff. Resistori lineari e non lineari; diodi; generatori indipendenti. Collegamento in serie e/o parallelo di bipoli resistivi. Elementi a due o più porte: generatori dipendenti, trasformatore ideale, amplificatore operazionale ideale. Analisi di circuiti resistivi: metodo dei nodi e sue varianti; teoremi di sostituzione e di sovrapposizione, di Thevenin e di Norton. Analisi di circuiti con diodi ideali.
- Circuiti dinamici (4 crediti). Condensatori e induttori lineari. Collegamento in serie e/o parallelo di condensatori e induttori. Circuiti RC e RL del primo ordine. Analisi elementare nel caso di segnali costanti a tratti. Circuiti dinamici generali: circuiti del secondo ordine. Analisi di circuiti lineari mediante trasformata di Laplace. Funzioni di rete: impedenze, ammettenze e funzioni di trasferimento. Frequenze naturali e condizioni di stabilità. Legame tra il comportamento in frequenza e la risposta nel tempo. Estensione ai circuiti dinamici dei teoremi di sostituzione, di sovrapposizione, di Thevenin e di Norton.
- Regime sinusoidale (1 credito): equazioni circuitali in regime sinusoidale, analisi simbolica, fasori. Curve di risposta in frequenza (diagrammi di Bode). Potenza in regime sinusoidale. Circuiti risonanti. Condizioni d’adattamento energetico.
- Doppi bipoli dinamici (1 credito): caratterizzazione e connessione di doppi bipoli. Induttori mutuamente accoppiati. Funzionamento del doppio bipolo sotto carico. Reciprocità.

Le esercitazioni consistono nella soluzione, da parte degli allievi, di problemi d’analisi di circuiti elettrici sfruttando i metodi illustrati a lezione. Circa il 40% di ogni credito formativo e’ dedicato ad esercitazioni. In alcune esercitazioni gli studenti impareranno ad usare un moderno programma di simulazione circuitale (Spice). Sara’ proposto agli studenti un progetto speciale (facoltativo) da svolgere individualmente (a casa), consistente nella soluzione di un circuito complesso con l’ausilio di metodi automatici.

Testo di riferimento per il corso:
C.K. Alexander, M.N.O. Sadiku, Fundamentals of Electric Circuits (third edition), Mc Graw-Hill International Edition, 2008.
Ulteriori testi per approfondimenti:
Charles A. Desoer and Ernest S. Kuh, Basic circuit theory. McGraw- Hill, 1969
V. Daniele, A. Liberatore, R. Graglia, S. Manetti, Elettrotecnica, III edizione, Monduzzi Editore, Bologna, 2005.
R. Perfetti, Circuiti elettrici, Zanichelli, Bologna, 2003.
M. Biey, Esercitazioni di elettrotecnica, CLUT, Torino, 1988.
M. Biey, Spice e PSpice: introduzione all'uso, CLUT, Torino, 2001.
E’ disponibile un eserciziario sul sito web del corso, insieme ad esempi di scritti d’esame. L’eserciziario costituisce il materiale di riferimento per tutte le esercitazioni. Si prega di fare riferimento al sito web del corso per le versioni piu’ aggiornate di tutti i documenti e per ogni comunicazione ufficiale.

L'esame consiste in una prova scritta, seguita da una prova orale. La prova scritta dura 2 ore e consiste in 8 quesiti elementari (2 punti ciascuno), di cui lo studente dovra’ riportare solo il risultato finale, e di un quesito su un circuito piu’ complesso (14 punti), di cui lo studente dovra’ documentare tutti i passaggi dettagliati dello svolgimento. Durante la prova scritta, il Candidato può avvalersi di una calcolatrice scientifica, e non è ammesso l’uso di testi, appunti o dispense. La prova scritta si intende superata con un punteggio non inferiore a 15/30. La prova orale consiste nella correzione della prova scritta, integrata da ulteriori quesiti su tutto il programma svolto. La base per il voto finale e’ il voto della prova scritta, che potra’ essere incrementato (o decrementato) sulla base della prova orale.
Lo svolgimento del progetto speciale di cui sopra e la consegna di un rapporto scritto entro la prima sessione d’esame da’ diritto fino a 3 punti, che verranno sommati alla valutazione complessiva ottenuta dalla prova scritta ed orale.